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熱エネルギーが絶えず供給されているのに、沸騰と融解の過程で温度が上昇しないのはなぜですか?

あなたは、熱エネルギーが沸騰と融解中に供給されていると考えるのは正しいです。 重要なのは、このエネルギーが物質の温度を上げるのではなく、その状態を変えるために使用されることです 固体から液体(融解)または液体からガス(沸騰)まで。

その理由は次のとおりです。

* 分子間結合の破壊: 固体では、分子はしっかりと詰め込まれており、それらを一緒に保持する強い結合を持っています。熱を追加すると、これらの結合を破るエネルギーを提供しています。このエネルギーは、分子の運動エネルギーを増加させるために使用されません(これは温度上昇につながります)が、固定構造でそれらを保持する力を克服するために使用されます。

* 温度変化ではなく、位相の変化: 結合が壊れたら、分子は自由に動き回ることができ、状態の変化(固体から液体、またはガスから液体)が変化します。すべてのエネルギーが結合を破るために使用され、分子の運動エネルギーを増加させないため、この相変化中は温度は一定のままです。

このように考えてみてください: 重い物を持ち上げようとしていると想像してください。その重量を克服して持ち上げるには、一定量の力(エネルギー)を適用する必要があります。同様に、分子を固体または液体状態に保持する分子間力を克服するために、一定量の熱エネルギーを適用する必要があります。

融合と気化の潜熱: 物質の1グラムの状態を変えるために必要な熱エネルギーの量は、融合の潜熱(融解用)または気化の潜熱(沸騰)と呼ばれます。これは、各物質の特定の値です。

要約:

沸騰と融解中に熱エネルギーを追加している間、そのエネルギーは温度を上げるために使用されるのではなく、現在の状態に分子を保持している結合を破壊し、新しい状態に移行できるようにします。

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